Fiji a multimedia

Začněme u multimédií. Oficiálně potvrzena byla hardwarové podpora 4k HEVC / h.265 videa, kterou AMD nedávno představila na APU Carrizo. Znamená to plně hardwarové přehrávání tohoto standardu do 60 FPS včetně. Týká se to samozřejmě všech nadcházejících grafických karet s GPU Fiji, což jsou (zatím) Radeon Fury X, Radeon Fury, Radeon Fury Nano a Radeon Fury X2.

Nižší modely z řady R 300 patrně hardwarové přehrávání HEVC nepodporují, i když podle neoficiálních informací mohou existovat nějaké výjimky. Konkrétně je řeč o v tichosti vydaném malém mobilním GPU Iceland (nástupce Mars / Oland), které podle některých zdrojů nese stejnou hardwarovou výbavu jako Fiji a Carrizo a tudíž HEVC podporuje. Připomínám ale, že toto je zatím neoficiální informace.

Potvrzena byla konfigurace výstupů Radeon Fury X: Nese trojici DisplayPort 1.2a HDMI 1.4a. Karta nenabízí HDMI 2.0 konektor, což v případě stolních displejů není problém (všechny běžné 4k panely jsou vybaveny rozhraním DisplayPort); v případě 4k televizí, respektive modelů, které jsou vybavené pouze HDMI 2.0 konektorem, bude třeba použití redukce. Obecně je současná situace se 4k televizory stále dost komplikovaná, letošní modely vybavené HDMI 2.0 se teprve dostávají na trh a většina loňských nebyla vybavena HDMI 2.0 konektorem, ale kombinací několika HDMI 1.x. Případným zájemcům o 4k televizor připojitelný k PC proto doporučuju ověřit ve specifikacích podporu HDMI 2.0 (nebo DisplayPort 1.2a, který se sice zřídka, ale také na některých modelech TV objevuje).

Technologická výbava

Čím se vlastně Fiji liší od předešlých GPU? Asi není třeba extra připomínat, že řadičem přizpůsobeným zcela jiné architektuře pamětí - HBM namísto GDDR5. Zajímavější je informace, že 4096bit řadič pro HBM zabere méně křemíku, než by vyžadoval 320bit řadič GDDR5. S pamětmi souvisí jedna nová informace: AMD se rozhodla, že v zhledem k citlivosti HBM na úpravy napětí zatím nezpřístupní taktovaní pamětí v ovládacím panelu grafické karty (Catalyst Control Center / Vision Engine Control Center). Oproti GPU Hawaii byla zdvojnásobena kapacita L2 cache na 2 MB.

Krom řadiče pamětí bylo posíleno i zpracování geometrie. Nejen ve srovnání s GPU Hawaii, ale i ve srovnání s novější Tongou. Čip nese čtyři geometrické jednotky jako zmíněná GPU, ale ty jsou výkonnější, respektive efektivnější. O kolik, to už uvidíme v recenzích (příští týden ve středu).

Další změnou - nebo spíš nastavením architektury - je podpora double-precision (FP64) výpočtů v poměru 1/16. Architektura GCN podporuje poměr 1/16 nativně a umožňuje zvýšení na 1/4 (Tahiti) a 1/2 (Hawaii). Zvýšení nad nativní úroveň stojí nějaký křemík a AMD se rozhodla, že ho tentokrát nemá smysl pro rychlejší double-precision obětovat a to ze dvou důvodů. GPU Fiji je (alespoň v současných verzích) vybaveno 4 GB HBM, přičemž u výpočetních karet se očekává vyšší kapacita onboard paměti. Při vývoji Fiji proto bylo od začátku jasné, že nepůjde o profesionální GPU, a tak nemělo smysl věnovat křemík pro neherní aplikace. Druhým důvodem byl ~600mm² limit 28nm výroby TSMC, který AMD musela dodržet.

Energetická efektivita

Lisa Su již nastínila, že Radeon Fury X bude dosahovat o 50 % lepšího poměru výkon na watt než GPU Hawaii a Radeon Fury Nano až o 100 %. V případě Nano těch dalších 50 % zřejmě přinese použití výběrových čipů (kusy s nižší leakage) v kombinaci s takty nastavenými na nejefektivnější část energetické křivky. Těch základních 50 % ale pochází z úprav na úrovni architektury. Pár dílčích již přineslo GPU Tonga, ale Fiji jde dál a přináší několik zásadnějších inovací.

AMD Radeon Fury Nano

Za jejich implementaci je částečně odpovědný tým, který má na starost vývoj APU. Právě v souvislosti s APU Carrizo jsme hovořili o řadě metod úspory energie a některé z nich se dostaly i na úroveň GPU Fiji. Za výrazné zvýšení efektivity je odpovědná funkce nazvaná Voltage Adaptive Operation.

Ta řeší problém krátkodobých poklesů napětí, se kterými se potýkají všechny čipy - procesory i grafická jádra. Žádný zdroj a napájecí obvody nedokážou držet permanentně zcela stabilní napětí, které ani na zlomek milisekundy nezakolísá. Aby tyto krátkodobé propady nepůsobily nestabilitu, používá se jako standardní řešení o ~10 % vyšší napětí, než jaké by bylo třeba v případě teoreticky dokonale stabilního napětí. To má za následek zvýšení spotřeby až o ~20 %.

AMD se s APU Carrizo a GPU Fiji odhodlala k jinému řešení. Do procesorových i grafických jader implementovala technologii nazvanou Adaptive Clocking, která v méně než nanosekundových intervalech monitoruje napětí a při zjištění jeho poklesu okamžitě reaguje adekvátním snížením taktů po dobu tohoto propadu. Výsledkem je, že čip může běžet na mírně vyšších taktech bez zvýšení spotřeby, nebo naopak výrazněji snížit spotřebu při zachování taktovacích frekvencí.